一种轴角传感器的轴角测控系统的制作方法

本发明涉及一种测控系统，具体为一种轴角传感器的轴角测控系统，属于轴角传感器技术领域。

背景技术：

轴角传感器顾名思义，是用来检测轴角的。它的身体中有一个孔，可以配合乐高的轴。当连结到rcx上时，轴每转过1/16圈，角度传感器就会计数一次。往一个方向转动时，计数增加，转动方向改变时，计数减少。计数与角度传感器的初始位置有关。当初始化角度传感器时，它的计数值被设置为0，如果需要，你可以用编程把它重新复位。轴角传感器在工业机械领域应用广泛，是一种高精度的传感器。

传统的轴角传感器生产出来之后需要人工进行测量该轴角传感器是否合格，传统的测控系统需要较多的设备配合使用，因此测量的时候容易出现误差，测量结果准确度较低，并且测控结果无法直观的显示在工位计算机上，不仅测控成本变高，而且数据显示不直观，使用不方便。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述传统轴角传感器测控的时候设备较多误差较大和测量数据显示不直观的问题而提供一种轴角传感器的轴角测控系统，具有测控精确度高，结果显示更直观的优点。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种轴角传感器的轴角测控系统，包括轴角测控系统、工位计算机、步进电机和轴角传感器，所述轴角传感器通过联轴器安装在所述步进电机的电机轴上，所述步进电机的输出端与的输出端驱动器电性连接，所述驱动器和所述轴角传感器的输出端均与所述轴角测控系统的输入端电性连接，所述轴角测控系统的输出端与所述工位计算机的输入端电性连接；

所述轴角测控系统，用于测控所述轴角传感器的精确度，所述轴角测控系统包括单片机、数据处理模块、电机驱动模块和数据采集卡，所述数据采集卡的输出端与所述数据处理模块的输入端电性连接；

所述数据采集卡包括输出电压测量模块和角位移测量模块。

优选的，所述工位计算机包括主机和显示屏，显示屏用于展示轴角测控系统测量的曲线图。

优选的，所述数据采集卡为usb2816数据采集卡，内部采用16bit分别率的a/d转换器，输入信号在-10v~+10v之间。

优选的，所述电机驱动模块用于将脉冲信号转变为角位移，且电机驱动模块的信号输出端与驱动器的信号接入端电性连接。

优选的，所述驱动器为细分驱动器，用于将电机驱动模块的模拟信号细分，将模拟信号的阶跃函数变化的电流改变为正弦函数变化的电流。

优选的，所述数据处理模块包括数据显示模块、数据分析模块、数据存储模块和参数设置模块，用于处理所述数据采集卡采集的测量数据。

优选的，数据分析模块用于制作轴角传感器测量的电压和角位移之间线性关系的曲线图，数据存储模块将实施采集的数据记录在数据库中，参数设置模块用来设置电压和角位移之间线性关系的公差线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明使用方便，结构紧凑，通过在轴角测控系统的内部设置数据采集卡，数据采集卡内部的输出电压测量模块和角位移测量模块分别用于采集步进电机的角位移量和轴角传感器输出的电压量，将采集到的数据通过数据处理模块处理，最后通过工位计算机显示出数据曲线，可以直观的显示测量误差，测量结果更准确，用于轴角传感器测量轴角的步进电机采用细分驱动器进行驱动，细分驱动器可以将一整步细分为若干步，把原来的阶跃函数变化的电流改变为正弦函数变化的电流，从而减弱机械振荡，提高步进电机的运行精度，并且显示的电压和角位移的曲线图设置两条平行的公差线，根据轴角传感器的曲线有无超出公差线判断该传感器是否合格。

附图说明

图1为本发明的轴角测控系统连接示意图。

图2为本发明的轴角测控系统内部结构示意图。

图3为本发明的测控结果数据曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-2所示，一种轴角传感器的轴角测控系统，包括轴角测控系统、工位计算机、步进电机和轴角传感器，轴角传感器通过联轴器安装在步进电机的电机轴上，步进电机的输出端与的输出端驱动器电性连接，驱动器和轴角传感器的输出端均与轴角测控系统的输入端电性连接，轴角测控系统的输出端与工位计算机的输入端电性连接；联轴器用来方便轴角传感器与转动的电机轴进行连接，轴角传感器测量步进电机的电机轴转动时的角位移以输出模拟信号的方式发送给轴角测控系统，轴角测控系统可以控制驱动器，改变步进电机电机轴的角位移，实现轴角传感器的动态测量，轴角测控系统，用于测控轴角传感器的精确度，轴角测控系统包括单片机、数据处理模块、电机驱动模块和数据采集卡，数据采集卡的输出端与数据处理模块的输入端电性连接；数据采集卡包括输出电压测量模块和角位移测量模块，电压测量模块用于采集轴角传感器的输出的模拟信号的电压，角位移测量模块用来采集轴角测控系统输入的步进电机电机轴的角位移量。

实施例2

此外，参照图1-2所示，工位计算机包括主机和显示屏，显示屏用于展示轴角测控系统测量的曲线图，工位计算机为外部设备，为整个轴角测控系统提供电能和显示屏起到显示数据的作用，数据采集卡为usb2816数据采集卡，内部采用16bit分别率的a/d转换器，输入信号在-10v~+10v之间，大大提高了数据采集的精确度，电机驱动模块用于将脉冲信号转变为角位移，且电机驱动模块的信号输出端与驱动器的信号接入端电性连接，驱动器为细分驱动器，用于将电机驱动模块的模拟信号细分，将模拟信号的阶跃函数变化的电流改变为正弦函数变化的电流，提高步进电机的运行精确度，数据处理模块包括数据分析模块、数据存储模块和参数设置模块，用于处理数据采集卡采集的测量数据，数据分析模块用于制作轴角传感器测量的电压和角位移之间线性关系的曲线图，数据存储模块将实施采集的数据记录在数据库中，参数设置模块用来设置电压和角位移之间线性关系的公差线。

本发明在使用时，首先，单片机为整个轴角测控系统总控制单元，通过电机驱动模块产生脉冲信号发送给驱动器，驱动器驱动步进电机的电机轴转动一个角位移，从而轴角传感器随着电机轴产生一个角位移后，发出一个模拟信号，模拟信号发送给数据采集卡，数据采集卡内部输出电压测量模块的采集到该模拟信号的电压值，角位移测量模块采集到步进电机的电机轴产生的角位移两，数据卡将数据发送给数据处理模块，数据分析模块用于制作轴角传感器测量的电压和角位移之间线性关系的曲线图，数据存储模块将实施采集的数据记录在数据库中，参数设置模块用来设置电压和角位移之间线性关系的公差线，线性关系曲线图从工位计算机内部的显示屏显示出来，根据曲线图是否超出公差线的范围，判断轴角传感器是否合格。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。